Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah ...

i

REKAYASA

LAPORAN PENELITIAN

JUDUL

Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah

Dalam Penentuan Dosis Optimum Natrium Hipoklorit

(NaCIO) Dari Nilai Klorin Bebas

Pelaksana :

Purnomosutji Dyah Prinajati, ST., MT

(NIDN: 0313046803)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SAHID

PEBRUARI 2021

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitian : Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah

Dalam Penentuan Dosis Optimum Natrium Hipoklorit

(NaCIO) Dari Nilai Klorin Bebas

Rumpun Ilmu

Peneliti : Teknik Lingkungan

a. Nama : Purnomosutji Dyah Prinajati, ST, MT

b. NIDN : 0313046803

c. Jabatan Fungsional : Lektor

d. Jabatan Struktural : -

e. Program studi : Teknik Lingkungan

f. Alamat E-mail : [email protected]

g. Nomor HP : 0818813766

Anggota Peneliti (1) : -

a. Nama : -

b. NIDN : -

c. Program Studi : -

Anggota Peneliti (2) : -

a. Nama : -

b. NIDN : -

c. Program Studi : -

Biaya : Rp. 4.855.000

a. Usahid : -

b. Sumber lain : Mandiri

Waktu Penelitian : 6 bulan

Lokasi Penelitian : Jakarta Timur

Jumlah Mahasiswa terlibat : ………. orang

Jakarta, 01 Pebruari 2021

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Peneliti

Dr. Ninin Gusdini, ST, MT Ps. Dyah Prinajati, ST., MT

NIK : 20000415 NIDN : 0313046803

Menyetujui

Kepala LPPM

Prof. Dr. Ir. Giyatmi, M.Si

NIK : 19940236

Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah Dalam Penentuan Dosis

Optimum Natrium Hipoklorit (NaCIO) Dari Nilai Klorin Bebas

Purnomosutji Dyah Prinajati

Teknik Lingkungan Universitas Sahid Jakarta

ABSTRAK

Perusahaan farmasi yang turut andil dalam menjaga lingkungan. Salah satu upaya

yang dilakukan adalah dengan membangun Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL). Pengembangan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) pun terus

dilakukan oleh Perusahaan Farmasi, agar selalu dapat memenuhi baku mutu

yang ditetapkan oleh Pemerintah. Oleh Karena itu, dibangun unit klorinasi dengan

menambahkan bahan kimia klorin pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

pada Perusahaan Farmasi. Namun, apabila penggunaan klorin pada unit klorinasi

tidak tepat maka akan menimbulkan dampak bagi lingkungan. Karena hal tersebut,

dilakukan penelitian penentuan dosis optimum klorin pada unit klorinasi untuk

mendapatkan dosis optimum klorin dari nilai bebas klorin yang tidak melebihi baku

mutu klorin bebas dalam air limbah. Penentuan konsentrasi dosis optimum klorin

dilakukan dengan metode Jartest. Berdasarkan hasil dari penelitian yang dilakukan

maka ditetapkan konsentrasi dosis optimum klorin yang ditambahkan pada unit

klorinasi pada Perusahaan Farmasi ini sebesar 6 mg/L.

Kata kunci: instalasi pengolahan air limbah, jartest, klorinasi, klorin bebas

ABSTRACT

Pharmaceutical companies that take part in protecting the environment. One of the

efforts made is by building a Waste Water Treatment Plant (WWTP). Pharmaceutical

Companies continue to develop Waste Water Treatment Plants (WWTP) so that they

can always meet the quality standards set by the Government. Therefore, a

chlorination unit was built by adding chlorine chemicals to the Waste Water

Treatment Plant (WWTP) at a pharmaceutical company. However, if the use of

chlorine in the chlorination unit is not correct, it will have an impact on the

environment.

Because of this, a study was conducted to determine the optimum dose of chlorine in

the chlorination unit to obtain the optimum chlorine dose from the free chlorine value

which did not exceed the quality standard for free chlorine in wastewater. The

determination of the optimum chlorine dose concentration was carried out using the

Jartest method. Based on the results of the research conducted, the optimum dose

concentration of chlorine added to the chlorination unit at this pharmaceutical

company was 6 mg / L.

Keywords: wastewater treatment plant, jartest, chlorination, free chlorine.

1

PENDAHULUAN

Industri manufaktur mengalami peningkatan produksi sebesar 4,33% berdasarkan

Badan Pusat Statistik Indonesia (2017). Peningkatan produksi tersebut salah

satunya disebabkan oleh meningkatnya produksi pada industri farmasi. Industri

farmasi merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah, baik limbah

padat maupun limbah cair. Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu

saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai

ekonomi. Apabila limbah yang dihasilkan dibuang ke dalam badan air tanpa

proses pengolahan terlebih dahulu, maka akan menjadi sumber pencemar bagi

lingkungan. Oleh karena itu, setiap industri harus menjaga kualitas lingkungan

dari limbah yang dihasilkan dengan upaya pengelolaan lingkungan yang baik.

Salah satu industri farmasi yang melakukan upaya pengelolaan lingkungan.

Perusahaan Farmasi ini merupakan salah satu perusahaan farmasi ternama di

Indonesia yang berdirisejak tahun 1970. Dalam kegiatan produksinya,

menghasilkan limbah berupa limbah cair sebagai hasil pengolahan proses

produksi serta kegiatan domestik dari industri dan kantor. Perusahaan Farmasi ini

telah berupaya dalam pengendalian pencemaran lingkungan, dengan membangun

unit pengolahan air limbah yang dapat mengolah air limbah yang dihasilkan serta

telah berupaya melakukan pemantauan terhadap kualitas dari hasil pengolahan air

limbah, agar tetap memenuhi baku mutu sesuai dengan peraturan pemerintah yang

berlaku, yaitu Peraturan Gubernur No.69 Tahun 2013 dan Peraturan Gubernur

No.122 Tahun 2005.

Namun, pada Bulan Agustus 2016 Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan

Republik Indonesia telah menetapkan baku mutu yang baru tentang air limbah

domestik yang tertuang dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan

Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016. Dari

parameter baku mutu air limbah domestik yang tertuang dalam PerMen LHK

No.68 Tahun 2016 terdapat penambahan parameter kualitas air limbah bila

dibandingkan dengan baku mutu yang tertuang pada Peraturan Gubernur No.122

2

Tahun 2005, yaitu parameter total bakteri koliform dengan nilai batas maksimum

sebesar 3000 jumlah/100 ml.

Kurangnya sosialisasi dari pemerintah membuat Perusahaan Farmasi ini baru

mengetahui peraturan tersebut pada bulan Pebruari 2017. Sehingga pada bulan

September 2016 sampai dengan Januari 2017, pengukurankualitas air limbah

tidak mengacu baku mutu yang tertuang pada Peraturan Menteri Lingkungan

Hidup dan Kehutanan Nomor 68 Tahun 2016. Pengukuran kualitas air limbah

pada bulan Pebruari 2017 baru mengacu pada baku mutu Peraturan Menteri

Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor 68 Tahun 2016, namun hasil dari

pengujian kualitas air limbah bulan Pebruari 2017 terdapat 1 parameter yang

melebihi baku mutu yaitu parameter total bakteri koliform dengan hasil

pengukuran sebesar >3000 jumlah/100 ml.

Hal ini membuat pihak perusahaan memutuskan untuk menambah unit klorinasi

dengan konsentrasi larutan Natrium Hipoklorit (NaClO) sebesar 20 mg/L dan

menghasilkan nilai klorin bebas sebesar 1,53 mg/L yang bila dibandingkan

dengan baku mutu klorin bebas memiliki nilai klorin bebas yang melebihi baku

mutu, karena nilai baku mutu klorin bebas pada Peraturan Gubernur Nomor 69

Tahun 2013 maksimal sebesar 1 mg/L. Oleh karena itu, maka perlu dilakukannya

penelitian untuk mengetahui konsentrasi klorin yang efektif untuk dibubuhkan

pada IPAL dan tidak melebihi baku mutu klorin bebas.

3

METODE PENELITIAN

Penelitian ini adalah penelitian eksperimen. Penelitian dilakukan untuk

mendapatkan konsentrasi dosis optimum penambahan klorin dari nilai klorin

bebas yang terdapat pada tiap konsentrasi penelitian skala laboratorium. Penelitian

ini dilakukan pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah piala gelas,

magnetic stirrer, stopwatch, pipet volume, pipet serologi, spectrophotometer

spectroquant nova 60, kertas saring, kuvet, ember plastik, botol gelas steril, dan

tabung reaksi. bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah

air limbah outlet tangki sedimentasi, natrium hipoklorit 12% v/v, dan chlorine

test.

Data yang dipergunakan dalam penyusunan laporan adalah semua data yang

diperoleh seperti data primer, data sekunder, dan data lainnya yang diperlukan.

Data primer diperoleh dari hasil observasi atau pengamatan, dokumentasi,

wawancara, dan pengukuran langsung yang dilakukan terhadap obyek penelitian

yang berkaitan dengan Instalasi Pengolahan Air Limbah.

Data sekunder merupakan data yang diperoleh dengan menelaah dokumen-

dokumen yang ada atau data yang tidak langsung diperoleh peneliti dari subjek

penelitiannya yang menunjang data primer.

4

a) Tahap Pertama

Gambar 1. Diagram Alir Kegiatan Penelitian Tahap Pertama

Latar Belakang

Penambahan Unit Proses Klorinasi

Dengan Konsentrasi NaClO 20 mg/L

Penentuan Dosis Optimum Pembubuhan Klorin

Skala Laboratorium Dengan Jartest

Pengukuran Nilai Klorin Bebas Dari Tiap

Konsentrasi Dosis NaClO Pada Penelitian Skala

Laboratoirum

Masalah:

Parameter Total Bakteri Koliform Melebihi Baku

Mutu (>3000 jumlah/100 ml)

Pengujian Kualitas Air Limbah

Didapatkan Rentang Variasi

Konsentrasi Dosis NaClO

Yang Lebih Kecil

Penelitian Dengan Beberapa Variasi Konsentrasi

Dosis NaClO (0, 1, 5, 10, 15, 20 ppm)

Membandingkan Hasil

Pembacaan Nilai Klorin

Bebas Dengan Batas Nilai

Klorin Bebas Yang

Ditargetkan (Maks. 0,8 mg/L)

Nilai Klorin Bebas Yang

Dihasilkan Melebihi Baku

Mutu Sesuai Dengan

PerGub Nomor 69 Tahun

2013 Tentang Baku Mutu

Air Limbah

5

b) Tahap Kedua

Gambar 2. Diagram Alir Kegiatan Penelitian Tahap Kedua

Pada penelitian ini dilakukan penelitian skala laboratorium dengan cara sebagai

berikut:

1. Diambil ± 20 liter sampel air limbah Outlet tangki sedimentasi menggunakan

ember plastik.

2. Dituangkan masing-masing sebanyak 1 liter sampel air limbah ke dalam piala

gelas 1 liter.

Didapatkan Rentang

Variasi Konsentrasi Dosis

NaClO Yang Lebih Kecil

Pengukuran Nilai Klorin Bebas Dari Tiap Konsentrasi

Dosis NaClO Pada Penelitian Skala Laboratoirum

Penelitian Skala Laboratorium

Dengan Variasi Konsentrasi

Dosis NaClO Yang Lebih Kecil

Kesimpulan dan Saran

Pengukuran Total Bakteri Koliform

Pada Sampel Blanko Dan Konsentrasi

Dosis Optimum

Penetapan Konsentrasi Dosis

Optimum NaClO Dari Penelitian Skala

Laboratorium

Konsesntrasi Dosis Optimum

NaClO Ditetapkan Apabila Hasil

Dari Nilai Klorin Bebas Tiap

Konsentrasi NaClO Mendekati Nilai

Klorin Bebas Yang Ditargetkan

Sebesar 0,8 mg/L

6

3. Ditambahkan Natrium Hipoklorit (NaClO) ke dalam setiap piala gelas hingga

menghasilkan beberapa variasi konsentrasi (0 ppm, 1 ppm, 5 ppm, 10 ppm,

15 ppm, dan 20 ppm).

4. Sampel yang telah dibubuhi NaClO kemudian ditempatkan di atas magnetic

stirrer dan diaduk selama ± 3 menit dengan kecepatan 45 rpm (rumus

perhitungan dapat dilihat pada Lampiran A).

5. Setelah sampel selesai diaduk, diamkan selama ± 1,5 jam (rumus perhitungan

dapat dilihat pada Lampiran A). waktu reaksi tersebut disesuaikan dengan

waktu tinggal air limbah dalam IPAL PT Merck Tbk. sebelum dibuang ke

perairan umum.

6. Setelah sampel didiamkan sesuai waktu yang ditentukan, saring sampel

dengan menggunakan kertas saring berabu untuk memisahkan cairan bening

dengan padatan tersuspensi pada sampel air limbah.

7. Sampel yang telah disaring, dipipet masing-masing sebanyak 10 ml sampel

ke dalam tabung reaksi kosong berukuran 10 ml.

8. Sampel pada tabung reaksi tersebut ditambahkan 1 dosis reagent Cl2-1 lalu

homogenkan hingga merata dan tunggu untuk waktu reaksi selama 1 menit.

9. Sampel yang telah ditambahkan reagent Cl2-1 kemudian dituangkan ke

dalam kuvet ukuran 10 mm.

10. Kuvet yang telah berisi sampel dimasukkan ke dalam alat Spectrophotometer

Spectroquant NOVA 60 untuk kemudian diukur konsentrasi klorin bebas

pada sampel. (tampilan pada layar alat akan muncul nilai klorin bebas dengan

satuan mg/L Cl2)

11. Ulangi langkah 2 sampai 9 dengan rentang variasi dosis NaClO yang lebih

kecil hingga didapatkan dosis optimum.

12. Lakukan pengukuran terhadap blanko sampel air limbah dengan mengulang

langkah 6 sampai 9.

7

Teknik perhitungan data yang digunakan dalam penelitian diantaranya:

a. Pembubuhan Klorin Tiap Variasi Konsentrasi Konsentrasi NaClO 12% v/v =

120.000 ppm (mg/L) V1 x C1 = V2 x C2

Keterangan:

V1 = Volume NaClO 12% yang ditambahkan

C1 = Konsentrasi awal NaClO 12% V2 = Volume larutan yang dibuat dengan

konsentrasi yang diinginkan

C2 = Konsentrasi larutan yang ingin dibuat

b. Perhitungan Jumlah Bakteri Koliform (MPN/100 ml)

MPN Contoh = 𝑀𝑃𝑁

𝑚𝑙 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑔 -

𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑀𝑃𝑁 𝑇𝑎𝑏𝑒𝑙

100 x factor pengenceran

Tabel 3. 1. MPN Seri 3 Tabung

Jumlah tabung positif MPN/g

Batas kepercayaan 95%

0,1 g 0,01 g 0,001 g Bawah Atas

0 0 0 <3,6 - 9,5

0 0 1 3 0,15 9,6

0 1 0 3 0,15 11

0 1 1 6,1 1,2 18

0 2 0 6,2 1,2 18

0 3 0 9,4 3,6 38

1 0 0 3,6 0,17 18

1 0 1 7,2 1,3 18

1 0 2 11 3,6 38

1 1 0 7,4 1,3 20

1 1 1 11 3,6 38

1 2 0 11 3,6 42

2 1 15 4,5 42

8

Jumlah tabung positif MPN/g

Batas kepercayaan 95%

0,1 g 0,01 g 0,001 g Bawah Atas

1 3 0 16 4,5 42

2 0 0 9,2 1,4 38

2 0 1 14 3,6 42

2 0 2 20 4,5 42

2 1 0 15 3,7 42

2 1 1 20 4,5 42

2 1 2 27 8,7 94

2 2 0 21 4,5 42

2 2 1 28 8,7 94

2 2 2 35 8,7 94

2 3 0 29 8,7 94

2 3 1 36 8,7 94

3 0 0 23 4,6 94

3 0 1 38 8,7 110

3 0 2 64 17 180

3 1 0 43 9 180

3 1 1 75 17 200

3 1 2 120 37 420

3 1 3 160 40 420

3 2 0 93 18 420

3 2 1 150 37 420

3 2 2 210 40 430

3 2 3 290 90 1.000

3 3 0 240 42 1.000

3 3 1 460 90 2.000

3 3 2 1.100 180 4.100

3 3 3 >1.100 420 -

Sumber: SNI nomor 06-4158-1996

9

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian skala laboratorium dilakukan bertujuan untuk memberikan gambaran

dosis klorin yang dibubuhkan pada IPAL secara efisien. Pada Penelitian yang

dilakukan dibutuhkan sampel air limbah minimal 20 liter air limbah. Pada

penelitian skala laboratorium dilakukan pengadukan menggunakan magnetic

stirrer dengan kecepatan 45 rpm selama 3 menit dan larutan didiamkan selama 1,5

jam. Lama waktu 1,5 jam berdasarkan waktu tinggal IPAL pada bak pemilahan

sebelum air limbah dipompa keluar dari IPAL.

Pada penelitian ini, penulis melakukan 9 hari penelitian dengan beberapa variasi

dosis penambahan hingga mendapatkan konsentrasi dosis optimum pembubuhan

klorin pada IPAL.

Pada penelitian ini dilakukan 2 tahap.

Tahap pertama yaitu penelitian dengan beberapa variasi konsentrasi yang besar.

Tahap kedua yaitu dilakukannya penelitian dengan beberapa variasi konsentrasi

NaClO dengan rentang yang lebih sempit. Dari konsentrasi dosis optimum yang

ditetapkan dilakukan pengujian total bakteri koliform sebanyak satu kali

pengujian untuk memastikan adanya penurunan jumlah bakteri koliform dari

sampel blanko dan sampel konsentrasi dosis optimum . Pengujian total bakteri

kolifrom dilakukan pada trial ke 1. Hasil dari semua penelitian dituangkan dalam

bentuk table dan grafik untuk dapat menyimpulkan dosis optimum penampanan

NaClO yang aman dan efesien.

10

Tabel.1. Hasil Penelitian Tahap Pertama

No. Dosis

NaClO

Hasil Pengukuran Klorin Bebas (mg/L)

Trial

1

Trial

2

Trial

3

Trial

4

Trial

5

Trial

6

Trial

7

Trial

8

Trial

9

1. 0 ppm 0,48 0,51 0,52 0,68 0,61 0,52 0,55 0,49 0,53

2. 1 ppm 0,54 0,60 0,62 0,72 0,66 0,57 0,56 0,61 0,66

3. 5 ppm 0,73 0,77 0,69 0,93 0,79 0,88 0,73 0,75 0,71

4. 10 ppm 1.14 0,93 1,08 1,12 0,89 0,94 0,85 0,96 1,11

5. 15 ppm 1,23 1,19 1,17 1,21 1,09 1,16 0,98 1,17 1,21

6. 20 ppm 1,34 1,47 1,25 1,22 1,11 1,23 1,13 1,23 1,27

Berdasar kan table 1 diatas dapat dilihat bahwa nilai klorin bebas yang dihasilkan

cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya penambahan konsentrasi

dosis NaClO pada sampel air limbah dari setiap hasil penelitian tahap awal.

Hasil penelitian tahap awal akan dijadikan dasar untuk menentukan rentang

konsentrasi sampel penelitian untuk penelitian tahap kedua.

Pada penelitian skala laboratorium, penulis menetapkanbatas nilai klorin

bebas yangdihasilkan dengan safety factor sebesar 20% dari nilai baku mutu

klorin bebas, dalam hal ini berarti batas nilai klorin bebas yang dihasilkan pada

setiap penelitian maksimum sebesar 0,8 mg/L. Berdasarkan hasil nilai klorin

bebas yang disajikan pada tabel 1 menunjukkan bahwa rentang konsentrasi dosis

opimum berada diantara konsentrasi 5 mg/L sampai 10 mg/L. Untuk rentang

dari penelitian tahap kedua dari tiap-tiap trial dapat dilihat pada tabel 2 di bawah

ini.

11

Tabel 2. Rentang Dosis NaClO Pada Penelitian Tahap Kedua

No. Penelitian Dosis Penambahan NaClO

(mg/L)

1. Trial 1 3,5; 4; 4,5; 5,5; dan 6

2, Trial 2 5; 6; 7; 8; dan 9

3. Trial 3 5; 6; 7; 8; dan 9

4. Trial 4 1,5; 2; 3; 3,5; dan 4,5

5. Trial 5 5; 6; 7; 8; dan 9

6. Trial 6 1,5; 2; 3; 3,5; dan 4,5

7. Trial 7 5; 6; 7; 8; dan 9

8. Trial 8 5; 6; 7; 8; dan 9

9. Trial 9 5; 6; 7; 8; dan 9

Hasil dari Trial tahap kedua disajikan dalam bentuk tabel dan grafik agar

memudahkan dalam pembacaan dan penentuan dosis optimum NaClO.

Berdasarkan hasil penelitian tahap kedua pada Trial 1 menunjukkan bahwa nilai

klorin bebas yang dihasilkan sebesar 0,79 mg/L berada pada dosis NaClO sebesar

5,5 mg/L. Dengan demikian, dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 1 sebesar

5,5 mg/L.

Pada Trial 1 dilakukan pengujian total bakteri koliform pada sampel blanko dan

sampel konsentrasi dosis optimum dengan hasil jumlah bakteri koliform pada

sampel blanko sebesar 3000 jumlah/100 mL, sedangkan hasil jumlah bakteri

koliform pada sampel konsentrasi dosis optimum sebesar 300 jumlah/100 mL.

12

Tabel 3. Hasil Penelitian Tahap Kedua dari Trial Ke-1

No. Dosis

NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin

Bebas

(mg/L)

Bakteri

Koliform Pada

Blanko

Bakteri Koliform

Pada

Konsentrasi

Dosis Optimum

1. 3,5 0,66 - -

2. 4 0,70 - -

3. 4,5 0,76 - -

4. 5,5 0,79 3000 300

5. 6 0,82 - -

Gambar 1. Grafik Hasil Penelitian Tahap Kedua dari Trial Ke-1

13

Berdasarkan hasil Penelitian tahap kedua pada Trial 2 menunjukkan bahwa nilai

klorin bebas yang dihasilkan sebesar 0,78 mg/L berada pada dosis NaClO sebesar 6

mg/L. Dengan demikian dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 2 sebesar 6 mg/L.

Di bawah ini dapat dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-2.


No.

Dosis

NaClO

(mg/L)

Nilai

Klorin

Bebas

(mg/L)

1. 5 0,76

2. 6 0,78

3. 7 0,85

4. 8 0,87

5. 9 0,89

Gambar 2. Grafik Hasil Penelitian Tahap Kedua Dari Trial Ke-2

14



mg/L. Dengan demikian, dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 2 sebesar 7 mg/L.

Di bawah ini dapat dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-3.


No.

Dosis

NaClO

(mg/L)

Nilai

Klorin

Bebas

(mg/L)

1. 5 0,70

2. 6 0,73

3. 7 0,78

4. 8 0,81

5. 9 0,85


15



mg/L. Dengan demikian, dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 2 sebesar 2 mg/L.

Di bawah ini dapat dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-4 .


No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin Bebas

(mg/L)

1. 1,5 0,73

2. 2 0,74

3. 3 0,84

4. 3,5 0,85

5. 4,5 0,91


Berdasarkan hasil penelitian tahap kedua pada Trial 5 menunjukkan bahwa nilai klorin

bebas yang dihasilkan sebesar 0,78 mg/L berada pada dosis NaClO sebesar 6 mg/L. Dengan

16

demikian, dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 2 sebesar 6 mg/L. Di bawah ini dapat

dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-5 .

Tabel 7. Hasil Penelitian Tahap Kedua Trial Ke-5

No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. 5 0,76

2. 6 0,78

3. 7 0,83

4. 8 0,84

5. 9 0,91


Berdasarkan hasil Penelitian tahap kedua pada Trial 6 menunjukkan bahwa nilai klorin

bebas yang dihasilkan sebesar 0,77 mg/L berada pada dosis NaClO sebesar 3,5 mg/L.

Dengan demikian, dosis optimum yang ditetapkan pada Trial 2 sebesar 3,5 mg/L. Di bawah

ini dapat dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-6 .

17


No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin Bebas

(mg/L)

1. 1,5 0,59

2. 2 0,63

3. 3 0,71

4. 3,5 0,77

5. 4,5 0,86





dilihat hasil penelitian tahap kedua dari trial ke-7.

18


No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. 5 0,72

2. 6 0,76

3. 7 0,78

4. 8 0,81

5. 9 0,94






19


No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. 5 0,76

2. 6 0,82

3. 7 0,87

4. 8 0,90

5. 9 0,92






20



Penentuan Dosis Optimum

Dosis Optimum dalam penambahan Natrium Hipoklorit (NaClO) ke IPAL PT Merck Tbk.

dapat ditentukan dari hasil Penelitian skala laboratorium dengan metode Jartest. Dari

penjelasan sebelumnya tentang hasil Penelitian tahap kedua dapat ditarik kesimpulan dosis

optimum dari masing-masing Trial. Nilai dosis optimum yang akan diambil adalah

konsentrasi penambahan NaClO terbesar yang menghasilkan nilai klorin bebas kurang dari

sama dengan 0,8 mg/L. Penetapan nilai klorin bebas sebesar 0,8 mg/L merupakan target

penulis sebagai safety factor terhadap sistem dengan baku mutu klorin bebas yang

No. Dosis NaClO

(mg/L)

Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. 5 0,72

2. 6 0,77

3. 7 0,81

4. 8 0,92

5. 9 1,03

21

berlaku. Hasil konsentrasi dosis optimum dari masing-masing Trial terlihat hasil

yang variatif. Hal tersebut dapat terjadi dikarenakan kualitas dan kuantitas air

limbah yang masuk ke sistem IPAL berbeda-beda tiap harinya, sehingga konsentrasi

dosis optimum yang dihasilkan berbeda-beda

Tabel 12. Konsentrasi Dosis Optimum Tiap Penelitian Tahap Kedua

No. Dosis Optimum

NaClO (mg/L)

Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. 5,5 0,79

2. 6 0,78

3. 7 0,78

4. 2 0,74

5. 6 0,78

6. 3,5 0,77

7. 7 0,78

8. 5 0,76

9. 6 0,77

Gambar 10. Grafik Dosis Optimum Dari Tiap Penelitian Tahap Kedua

22

Tabel 13. Hasil Software SPSS

No. R R Square Adjusted R

Square

Std. Error of

the Estimated

1. 0,789 0,623 0,569 0,00972

Sumber: Software SPSS

Dari konsentrasi dosis optimum dan nilai klorin bebas yang didapat, kemudian dilakukan

analisa statistik dengan program SPSS dengan hasil seperti pada tabel 13 diatas. Dari

hasil analisa statistik yang dilakukan, didapat nilai regresi (R) sebesar 0,789. Hal ini

dapat diartikan bahwa hubungan kedua variabel antara dosis klorin dengan klorin bebas

bersifat kuat yang berarti terdapat hubungan yang kuat dengan kenaikan dosis klorin.

Bila ditinjau dari nilai koefisien determinasi (R2) dari hasil analisa statistik yang

dilakukan memiliki nilai sebesar 62,3%, artinya presentase pengaruh dosis klorin

terhadap nilai klorin bebas sebesar

62,3% dan 37,7% nya dipengaruhi oleh faktor lain. Faktor lain yang mempengaruhi nilai

klorin bebas yaitu karakteristik dari air limbah itu sendiri. Hal ini terbukti dari hasil niai

klorin pada penelitian tahap awal yang dilakukan, dimana pada penelitian tahap awal untuk

konsentrasi 0 mg/L (sampel blanko) sudah memiliki nilai klorin bebas yang berkisar

antara 0,41 mg/L sampai 0,68 mg/L. Pada tabel 14 disajikan nilai klorin bebas pada

konsentrasi 0 mg/L dari penelitian tahap awal.

Tabel 14. Nilai Klorin Bebas Pada Konsentrasi 0 mg/L

No. Penelitian Nilai Klorin

Bebas (mg/L)

1. Trial 1 0,48

2. Trial 2 0,51

3. Trial 3 0,52

4. Trial 4 0,68

5. Trial 5 0,61

23


Bebas (mg/L)

6. Trial 6 0,52

7. Trial 7 0,55

8. Trial 8 0,49

9. Trial 9 0,53

Gambar 11. Grafik Nilai Klorin Bebas Pada Konsentrasi 0 mg/L

Berdasarkan nilai dosis optimum dari masing-masing penelitian seperti pada tabel 13,

penulis menarik kesimpulan untuk konsentrasi dosis optimum yang akan digunakan

sebagai pembubuhan Natrium Hipoklorit (NaClO) pada Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL). adalah 6 mg/L. Pemilihan konsentrasi klorin 6 mg/L sebagai dosis optimum

karena pada dosis tersebut merupakan nilai yang sering muncul untuk ditentukan dosis

optimum pada penelitian tahap kedua yang telah dilakukan.

Tahap kedua lainnya terdapat pula konsentrasi dosis optimum yang

ditetapkan kurang dari 6 mg/L pada trial ke-4 dan ke-6 yaitu pada konsentrasi 2 mg/L dan

3,5 mg/L. Pada konsentrasi tersebut tidak penulis tetapkan sebagai simpulan akhir dosis

optimum karena kualitas air limbah yang diolah bervariasi tiap harinya, sehingga bila

24

ditetapkan konsentrasi dosis optimum penelitian pada 2 mg/L ditakutkan masih belum

dapat menurunkan bakteri koliform karena selain klorin bereaksi dengan mikroorganisme,

klorin juga dapat bereaksi dengan zat organik dan zat anorganik lainnya.

Tabel 15. Nilai Klorin Bebas Pada Konsentrasi 6 mg/L


Bebas (mg/L)

1. Trial 1 0,82

2. Trial 2 0,78

3. Trial 3 0,73

4. Trial 4 -

5. Trial 5 0,78

6. Trial 6 -

7. Trial 7 0,76

8. Trial 8 0,82

9. Trial 9 0,77

Berdasarkan nilai klorin bebas yang dihasilkan pada konsentrasi NaClO sebesar 6 mg/L

seperti pada tabel 16, menunjukkan bahwa nilai klorin bebas yang dihasilkan berkisar antara

0,73 mg/L sampai 0,82 mg/L. Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa konsentrasi dosis

optimum yang ditetapkan penulis sebesar 6 mg/L masih menghasilkan rentang nilai klorin

bebas yang sesuai dengan target peneliti. Namun, pada penelitian ke-4 dan ke-6 hanya

dilakukan penelitian tahap kedua sampai pada konsentrasi dosis klorin 4,5 mg/L saja

karena saat penelitian tahap pertama pada konsentrasi 5 mg/L sudah menghasilkan nilai

klorin bebas yang melebihi target penulis. Hal tersebut terjadi karena sampel air limbah

yang diuji pada saat penelitian ke-4 dan ke-6 dalam kondisi tidak berwarna. Karena pada

penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Mohamadreza Massoudinejad didapat hasil

bahwa terdapat hubungan antara warna dengan konsentrasi penambahan klorin.

Mohamadreza Massoudinejad pada tahun 2015 melakukan penelitian penghilangan warna

dan COD pada industri tekstil dengan hipoklorit.

25

Kesimpulan

Berdasarkan dari penelitian skala laboratorium yang dilakukan untuk menentukan dosis

optimum dalam penambahan Natrium Hipoklorit (NaClO) pada IPAL dapat disimpulkan

bahwa:

1. Dari penelitian skala laboratorium yang telah dilakukan terdapat dosis optimum yang

bervariasi pada tiap penelitiannya. Hal ini dikarenakan kualitas dan kuantitas air

limbah yang masuk ke sistem Instalasi Pengolahan Air Limbah Perusahaan/Industri

Farmasi. bervariasi tiap harinya.

2. Dosis optimum yang didapat dari penelitian skala laboratorium adalah sebesar 6 mg/L

dan dapat menurunkan jumlah bakteri koliform menjadi 300 jumlah/100 mL.

3. Hasil analisa statistik dengan Software SPSS yang menghubungkan antara dosis klorin

yang ditambahkan dengan nilai klorin bebas yang dihasilkan memiliki nilai sebesar

0,789 yang berarti terdapat hubungan yang kuat antara bertambahnya dosis klorin

dengan meningkatnya pula nilai klorin bebas yang dihasilkan.

26

Saran

Saran yang dapat penulis berikan agar Instalasi Pengolahan Air Limbah Perusahaan/Industri

Farmasi. selalu berjalan dengan baik, sebaiknya setelah menetapkan dan menggunakan

konsentrasi dosis optimum ke dalam sistem IPAL , perlu dilakukan pengujian kualitas

mikroba untuk memastikan bahwa konsentrasi klorin yang dibubuhkan sudah dapat

menurunkan jumlah total bakteri koliform pada air limbah yang dihasilkan.

DAFTAR PUSTAKA

Black & Veach Corporation. 2010. White’s Handbook of Chlorination and Alternatives

Desinfectant. New Jersey: John Wiley & Son, Inc.

Elela, Abou, et al. 2012. Comparative Study of Disinfection of Secondary Treated

Wastewater Using Chlorine, UV and Ozone. Journal of Applied Sciences Research,

8(10): 5190-5197.

EPA Victoria, Environment Protection Authority Victoria. 1999. Wastewater Technology

Fact Sheet: Chlorine. Diakses pada tanggal 10 April 2017.

Fuadi, Azhar. 2012. Pengaruh Residual Klorin Terhadap Kualitas Mikrobiologi Pada

Jaringan Distribusi Air Bersih. Universitas Indonesia: Depok.

Helbing, E. Demian, & Jeanne M. VanBriesen. 2007. Free chlorine demand and cell

survival of microbial suspensions. Water Research, Volume 41, 4424-4434.

Massoudinejad, Mohamadreza, et al. 2015. The Removal of COD and Color from Textile

Industry by Chlorine Hypochlorite. International Journal of Advanced Science and

Technology: volume 75, hal. 35-42

Metcalf, & Eddy. 2003. Wastewater Engineering Treatment and Reuse. New York: Mc

Graw Hill Inc.

Mezzanote, Valeria, et al. 2007. Wastewater Disinfection Alternatives: Chlorine, Ozone,

Peracetic Acid, and UV Light. Water Environment Research: Volume 70.

Nelson, l. Nemerow, Franklin J. Agardy, Patrick Sullivan, and Joseph A. Salvato. 2009.

Environmental Engineering. Sixth Edition.

27

Netshidaulu, Ahuiwi Emmanuel. 2015. Impact Of Chlorine And Wastewater Contact Time,

Chlorine Residual And Mixing On Microorganism Inactivation. Johannesburg:

University Of The Witwatersrand Johannesburg.

Nugroho, Rudi. Pemilihan Teknologi Yang Tepat Untuk Pengolahan Air Limbah Domestik

DI Perkotaan.

Shovitri, Maya. 2011. Apakah Breakpoint Chlorination (BPC) Selalu Aplikatif Untuk

Mengolah Limbah Cair Rumah Sakit?. Jurnal Purifikasi: Volume 12, 83-92.

Siregar, Sakti A. 2009. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: Kanisius.

Sugiharto. 1987. Dasar–dasar Pengelolaan Air Limbah, Jakarta: UI Press.

Supriyadi, dkk. 2016. Pengaruh Dosis Klorin Pada Pertumbuhan Bakteri Coliform Total

Dan Escherichia Coli Pada Sungai Kreo, Sungai Garang Dan Sungai Tugu Suharto.

Vol.12 (1), 30-35. Semarang: Universitas Wahid Hasyim Semarang.

Sutrisno, Totok. 2002. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Wardhana, W. A. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset.

Winwarda, G.P, Avery, L.M, Stephensona, T and Jeffersona. 2008. Chlorine disinfection of

grey water for reuse: Effect of organics and particles. Water Research, Vol. 42,

pp.483–491.

Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah ...

Documents

Transcript of Proses Klorinasi Pada Instalasi Pengolahan Air Limbah ...